TW202212509A - 含有聚醯亞胺系樹脂的光學膜及其製造方法與柔性顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明是有關於一種光學膜的製造方法,包括:步驟(I),將聚醯亞胺系樹脂溶解於溶媒中來製備清漆;步驟(II),將所述清漆塗佈於基材上而形成塗膜;以及步驟(III),使該塗膜乾燥而形成膜,所述光學膜的製造方法中,所述聚醯亞胺系樹脂含有源自脂肪族系二胺的構成單元,所述步驟(I)中的溶媒的藉由卡耳-費雪法測定的每單位面積的吸濕速度為25質量%/h·m
2以上,自步驟(II)中結束塗膜的形成至步驟(III)中開始塗膜的乾燥為止的時間T滿足下述式(A)。
Description
本發明是有關於一種柔性顯示裝置的材料等中所使用的含有聚醯亞胺系樹脂的光學膜的製造方法。
液晶顯示裝置或有機電致發光(electroluminescence,EL)顯示裝置等顯示裝置被廣泛有效利用於行動電話或智慧型手錶等各種用途中。作為此種顯示裝置的前面板,使用有玻璃,但玻璃非常剛直,容易破裂,因此難以作為柔性顯示裝置的前面板材料來利用。作為代替玻璃的材料之一,研究有使用聚醯亞胺系樹脂等聚合物的光學膜。
專利文獻1中,記載有將聚醯亞胺系樹脂流延成形來製造膜。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]國際公開第2019/156717號
[發明所欲解決之課題]
然而,根據本發明者等人的研究,判明:若將專利文獻1中所記載般的實驗室水準的製造方法直接應用於利用大規模設備的工業性製造方法中,則顯著損及膜的外觀。
因此,本發明的目的在於提供一種外觀良好的含有聚醯亞胺系樹脂的光學膜的製造方法。
[解決課題之手段]
本發明者等人為了解決所述課題而進行了努力研究,結果發現,於如下情況下、即、將聚醯亞胺系樹脂溶解於溶媒中來製備清漆的步驟中的溶媒的每單位面積的吸濕速度為25質量%/h·m
2以上、且自將所述清漆塗佈於基材上而形成塗膜至開始該塗膜的乾燥為止的時間T滿足下述式(A)的情況下,可解決所述課題,從而完成了本發明。
[數式1]
[式(A)中,Vs表示藉由卡耳-費雪法(Karl-Fischer method)求出的溶媒的每一分鐘的吸濕速度(質量%/分鐘)]
即,本發明包括以下的適宜的態樣。
〔1〕一種方法,其為光學膜的製造方法,包括:步驟(I),將聚醯亞胺系樹脂溶解於溶媒中來製備清漆;步驟(II),將所述清漆塗佈於基材上而形成塗膜;以及步驟(III),使該塗膜乾燥而形成膜,所述方法中,
所述聚醯亞胺系樹脂含有源自脂肪族系二胺的構成單元,
所述步驟(I)中的溶媒的藉由卡耳-費雪法測定的每單位面積的吸濕速度為25質量%/h·m
2以上,
自步驟(II)中結束塗膜的形成至步驟(III)中開始塗膜的乾燥為止的時間T滿足下述式(A),
[數式2]
[式(A)中,Vs表示藉由卡耳-費雪法求出的溶媒的每一分鐘的吸濕速度(質量%/分鐘)]。
〔2〕如〔1〕所述的方法,其中所述溶媒含有選自由二甲基乙醯胺、γ-丁內酯、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲醯胺及二甲基亞碸所組成的群組中的至少一種。
〔3〕如〔1〕或〔2〕所述的方法,其中所述光學膜的玻璃轉移溫度Tg超過180℃。
〔4〕如〔1〕至〔3〕中任一項所述的方法,其中所述光學膜的350 nm中的光透過率為10%以下。
〔5〕如〔1〕至〔4〕中任一項所述的方法,其中所述光學膜的500 nm中的光透過率為90%以上。
〔6〕如〔1〕至〔5〕中任一項所述的方法,其中所述光學膜的拉伸強度超過86 MPa。
〔7〕一種光學膜,含有聚醯亞胺系樹脂,所述光學膜中,所述聚醯亞胺系樹脂含有源自脂肪族系二胺的構成單元,所述光學膜的至少一面的由日本工業標準(Japanese Industrial Standards,JIS)B-0601:2013定義的最大高度粗糙度Rz為2.0 μm以下。
〔8〕一種光學膜,含有聚醯亞胺系樹脂,所述光學膜中,所述聚醯亞胺系樹脂含有源自脂肪族系二胺的構成單元,所述光學膜的未與基材相接的面的由JIS B-0601:2013定義的最大高度粗糙度Rz為2.0 μm以下。
〔9〕如〔7〕或〔8〕所述的光學膜,其中厚度相位差Rth為100 nm以下。
〔10〕如〔7〕至〔9〕中任一項所述的光學膜,其中溶媒含量相對於光學膜的質量而為3.0質量%以下。
〔11〕如〔7〕至〔10〕中任一項所述的光學膜,其中所述聚醯亞胺系樹脂含有式(1)所表示的構成單元,
[化1]
[式(1)中,X表示二價脂肪族基,Y表示四價有機基,*表示鍵結鍵]。
〔12〕如〔11〕所述的光學膜,其中式(1)所表示的構成單元含有式(2)所表示的結構作為Y,
[化2]
[式(2)中,R
2~R
7彼此獨立地表示氫原子、碳數1~6的烷基、碳數1~6的烷氧基或碳數6~12的芳基,R
2~R
7中所含的氫原子可彼此獨立地經鹵素原子取代,V表示單鍵、-O-、-CH
2-、-CH
2-CH
2-、-CH(CH
3)-、-C(CH
3)
2-、-C(CF
3)
2-、-SO
2-、-S-、-CO-或-N(R
8)-,R
8表示氫原子、或可經鹵素原子取代的碳數1~12的一價烴基,*表示鍵結鍵]。
〔13〕如〔11〕或〔12〕所述的光學膜,其中所述聚醯亞胺系樹脂包含氟原子。
〔14〕一種柔性顯示裝置,包括如〔7〕至〔13〕中任一項所述的光學膜。
〔15〕如〔14〕所述的柔性顯示裝置,進而包括偏光板。
〔16〕如〔14〕或〔15〕所述的柔性顯示裝置,進而包括觸控感測器。
[發明的效果]
根據本發明,可提供一種外觀良好的含有聚醯亞胺系樹脂的光學膜的製造方法。
本發明的方法為一種光學膜的製造方法,包括:步驟(I),將聚醯亞胺系樹脂溶解於溶媒中來製備清漆;步驟(II),將所述清漆塗佈於基材上而形成塗膜;以及步驟(III),使該塗膜乾燥而形成膜,所述方法中,
所述聚醯亞胺系樹脂含有源自脂肪族系二胺的構成單元,
所述步驟(I)中的溶媒的藉由卡耳-費雪法測定的每單位面積的吸濕速度為25質量%/h·m
2以上,
自步驟(II)中結束塗膜的形成至步驟(III)中開始塗膜的乾燥為止的時間T滿足下述式(A),
[數式3]
[式(A)中,Vs表示藉由卡耳-費雪法求出的溶媒的每一分鐘的吸濕速度(質量%/分鐘)]。
[步驟(I)]
所述步驟(I)是如下步驟:將聚醯亞胺系樹脂溶解於溶媒中,視需要添加添加劑等並進行攪拌混合,藉此製備清漆。
〔溶媒〕
製備清漆時所使用的溶媒的藉由卡耳-費雪法測定的每單位面積的吸濕速度為25質量%/h·m
2以上,較佳為30質量%/h·m
2以上,進而佳為35質量%/h·m
2以上,特佳為40質量%/h·m
2以上。另外,所述每單位面積的吸濕速度較佳為100質量%/h·m
2以下,更佳為90質量%/h·m
2以下,更佳為80質量%/h·m
2以下。若每單位面積的吸濕速度為所述範圍內,則聚醯亞胺的溶解性優異。
於本說明書中,藉由卡耳-費雪法測定的每單位面積的吸濕速度可如以下般測定。於容積為100 mL的塑膠容器(plastic container)(底面直徑:45 mm,開口部直徑:50 mm)中放入溶媒40 mL,在溫度:22.0℃、相對濕度:30%RH的環境下保持30分鐘或60分鐘。保持規定時間後,利用刮鏟(spatula)將溶媒整體攪拌1秒~2秒,將攪拌後的溶媒轉移到容積為10 mL的玻璃瓶中直至充滿為止,製成密閉狀態,將如此而得者設為溶媒試樣。於所述相同的氣氛下,使用卡耳-費雪電量式水分分析裝置(「831」、「832」(美特羅姆(Metrohm)(股)製造))並利用容量滴定法求出30分鐘及60分鐘的水分量,根據所求出的水分量來求出每單位時間的吸濕速度(質量%/h),並除以溶媒與大氣相接的面積、即塑膠容器的開口部的面積,將如此而得的值設為每單位面積的吸濕速度。
於本發明中,所述溶媒具體而言較佳為含有選自由N,N-二甲基乙醯胺(N,N-Dimethylacetamide,DMAc)、γ-丁內酯(γ-butyrolactone,GBL)、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲醯胺(N,N-Dimethylformamide,DMF)及二甲基亞碸所組成的群組中的至少一種。該些溶媒可單獨使用或將兩種以上組合使用。另外,亦可將所述溶媒及所述以外的溶媒組合使用,該情況下,所述以外的溶媒相對於溶媒整體的質量而較佳為50質量%以下,更佳為40質量%以下,進而佳為30質量%以下,特佳為20質量%以下。作為所述以外的溶媒,例如可列舉:甲醇、乙醇、乙二醇、異丙基醇、丙二醇、乙二醇甲醚、乙二醇丁醚、1-甲氧基-2-丙醇、2-丁氧基乙醇、丙二醇單甲醚等醇系溶媒;丙酮、甲基乙基酮、2-庚酮、甲基異丁基酮等酮系溶媒;乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇甲醚乙酸酯、乳酸乙酯等非環狀酯系溶媒;四氫呋喃、二甲氧基乙烷等醚系溶媒;苯酚、甲酚等酚系溶媒等。就容易調整為容易進行操作的黏度的觀點而言,清漆的固體成分濃度較佳為1質量%~30質量%,更佳為5質量%~25質量%,進而佳為10質量%~20質量%。再者,於本說明書中,所謂清漆的固體成分,表示自清漆去除溶媒後的成分的合計量。另外,清漆的黏度較佳為5 Pa·s~100 Pa·s,更佳為10 Pa·s~50 Pa·s。若清漆的黏度為所述範圍,則容易使光學膜均勻化,容易獲得光學特性及拉伸強度優異的光學膜。再者,清漆的黏度可使用黏度計來測定,例如可藉由實施例中記載的方法來測定。
於將聚醯亞胺系樹脂溶解於溶媒中來製作清漆的情況下,攪拌時間較佳為1小時~48小時,更佳為3小時~48小時,進而佳為6小時~48小時。另外,攪拌可於任一溫濕度條件下實施,但為了抑制清漆的過剩的吸濕,較佳為利用惰性氣體對容器內進行沖洗後進行攪拌。
[步驟(II)]
步驟(II)是將所述步驟(I)中所製作的清漆塗佈於基材上而形成塗膜的步驟。
作為基材的例子,可列舉:玻璃基板、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)膜、聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate,PEN)膜、其他聚醯亞胺系樹脂或聚醯胺系樹脂膜等。其中,就耐熱性優異的觀點而言,較佳為玻璃基板、PET膜、PEN膜等,進而,就與光學膜的密接性及成本的觀點而言,更佳為玻璃基板或PET膜。
作為對所述基材塗佈清漆的方法,例如可列舉:模唇塗佈法、旋轉塗佈法、浸漬法、噴霧法等方法或棒塗法或模塗法等公知的塗佈方法。就控制膜厚與殘留溶媒量的觀點而言,例如較佳為模塗法、或棒塗法,所述模塗法中,將清漆送液到模中,以恆定壓力及恆定速度自該模噴出清漆,藉此形成具有規定的膜厚的塗膜,所述棒塗法中,將清漆一次噴出到基材上後,使線棒以規定的高度水平移動,藉此形成具有規定的膜厚的塗膜。
於本發明的方法中,所謂「結束塗膜的形成」,是指所塗佈的清漆具有所期望的膜厚的時間點。例如,於模塗法中,以成為規定的膜厚的方式自模將清漆噴出到基材上,因此將清漆被塗佈至基材的時間點設為塗膜形成結束的時間點。另外,於棒塗法中,將藉由使線棒以規定的高度水平移動而塗佈於基材上的清漆成為規定的膜厚的時間點設為塗膜形成結束的時間點。
塗膜的厚度較佳為50 μm以上,更佳為100 μm以上,進而佳為200 μm以上,且較佳為2000 μm以下,更佳為1500 μm以下,進而佳為1000 μm以下。若塗膜的厚度為所述範圍內,則有可獲得外觀良好的膜的傾向。
塗膜的寬度並無特別限制,較佳為5 cm以上,更佳為10 cm以上,進而佳為20 cm以上,且較佳為200 cm以下,更佳為180 cm以下,進而佳為150 cm以下。若塗膜的寬度為所述範圍內,則有操作性或膜厚分佈優異的傾向。
[步驟(III)]
步驟(III)是使步驟(II)中所製作的塗膜乾燥而形成膜的步驟。於塗膜乾燥後,自基材剝離,藉此可形成膜。
於本發明的方法中,自步驟(II)中結束塗膜的形成至步驟(III)中開始塗膜的乾燥為止的時間T滿足下述式(A)。
[數式4]
[式(A)中,Vs表示藉由卡耳-費雪法求出的溶媒的每一分鐘的吸濕速度(質量%/分鐘)]
於本發明中,Vs可根據藉由所述卡耳-費雪法求出的30分鐘~60分鐘的溶媒的吸濕速度來求出。
關於在將現有技術文獻中記載的製造方法應用於利用工業性大規模設備的製造方法中的情況下,顯著損及光學膜的外觀的原因,本發明者等人進行了研究,結果發現,於小規模的製造中,製造設備小,自形成塗膜的步驟至移行到使該塗膜乾燥的步驟不需要時間,但於工業性製造方法中,由於設備大型,自結束塗膜的形成至開始塗膜的乾燥需要比較長的時間,在此期間內,溶媒會過剩地吸收空氣中的水分,於膜的表面產生微細的凹凸,會導致光學膜的外觀不良。即,認為,僅將小規模的製造方法直接應用於工業性製造方法中無法滿足T<0.0018/Vs,因此膜的外觀產生問題。其為於小規模的製造時沒有發現的課題,由本發明者等人首次發現。其中,即便假設實際的原因與所述推斷不同,亦包含於本發明的範圍內。
具體而言,所述時間T亦視使用的溶媒而不同,較佳為2分鐘以下,更佳為1分鐘50秒以下,進而佳為1分鐘30秒以下,特佳為1分鐘10秒以下。
於本發明中,所謂「開始塗膜的乾燥」,是指將所形成的塗膜供給到乾燥步驟中使用的機器(例如烘箱)的時間點。
於本發明的方法中,塗膜的乾燥可藉由公知的方法來實施。此種乾燥方法可列舉利用烘箱、暖風機、紅外線加熱器等的方法。或者,亦可如塗佈機設備般,利用一個機械實施塗膜的形成與乾燥。乾燥可僅自塗膜的空氣面(未與基材接觸的面)方向實施,亦可僅自基材側實施,或者亦可自兩方向實施。
步驟(III)中的乾燥是於較佳為50℃~200℃、更佳為80℃~200℃的溫度下實施。以乾燥時間較佳為5分鐘~60分鐘、更佳為10分鐘~30分鐘來實施。若為所述溫度及時間,則容易獲得外觀良好的膜。視需要,亦可於惰性氣氛條件下進行塗膜的乾燥。另外,若於真空條件下進行光學膜的乾燥,則膜中有時產生並殘存微小的氣泡,成為膜的外觀變差的主要原因,因此較佳為於大氣壓下進行。
於步驟(III)中,亦可於剝離後進而進行使膜乾燥的追加乾燥步驟。追加乾燥通常可於100℃~200℃、較佳為150℃~200℃的溫度下進行。於本發明的適宜的態樣中,較佳為階段性地進行乾燥。含有高分子量樹脂的清漆容易變成高黏度,通常難以獲得均勻的膜,有時無法獲得透明性優異的膜。因此,藉由階段性地進行乾燥,可均勻地使含有高分子量樹脂的清漆乾燥,可提升透明性。
〔聚醯亞胺系樹脂〕
所謂聚醯亞胺系樹脂,是指包含含有醯亞胺基的重複結構單元(亦稱為構成單元)的聚合物,可進而包含含有醯胺基的重複結構單元。
於本發明中,聚醯亞胺系樹脂含有源自脂肪族二胺的構成單元。所謂脂肪族二胺,表示具有脂肪族基的二胺,其結構的一部分中可含有其他取代基,但不具有芳香環。若聚醯亞胺系樹脂含有源自脂肪族二胺的構成單元,則藉由本發明的方法製造的光學膜的耐熱性、光學特性及拉伸強度變良好。作為脂肪族二胺,例如可列舉非環式脂肪族二胺、環式脂肪族二胺等,就容易提升耐熱性、光學特性及拉伸強度的觀點而言,較佳為非環式脂肪族二胺。作為非環式脂肪族二胺,例如可列舉:1,2-二胺基乙烷、1,3-二胺基丙烷、1,4-二胺基丁烷、1,5-二胺基戊烷、1,6-二胺基己烷、1,2-二胺基丙烷、1,2-二胺基丁烷、1,3-二胺基丁烷、2-甲基-1,2-二胺基丙烷、2-甲基-1,3-二胺基丙烷等碳數2~10的直鏈狀或分支鏈狀二胺基烷烴等。作為環式脂肪族二胺,例如可列舉:1,3-雙(胺基甲基)環己烷、1,4-雙(胺基甲基)環己烷、降冰片烷二胺及4,4'-二胺基二環己基甲烷等。該些可單獨使用或將兩種以上組合使用。該些中,就容易提升光學特性、耐熱性及拉伸強度的觀點而言,較佳為1,2-二胺基乙烷、1,3-二胺基丙烷、1,4-二胺基丁烷(有時稱為1,4-DAB)、1,5-二胺基戊烷、1,6-二胺基己烷、1,2-二胺基丙烷、1,2-二胺基丁烷、1,3-二胺基丁烷、2-甲基-1,2-二胺基丙烷、2-甲基-1,3-二胺基丙烷等碳數2~10的二胺基烷烴,更佳為碳數2~6的二胺基烷烴,進而佳為1,4-二胺基丁烷。再者,於本說明書中,所謂光學特性,是指包含相位差、透明性及紫外線截止性在內的光學膜所具有的光學性特性,所謂光學特性提升或提高,例如是指相位差變低、500 nm的光透過率變高(或透明性變高)、350 nm的光透過率變低(或紫外線截止性變高)等,所謂光學特性優異,是指顯示出低的相位差、500 nm的高的光透過率(或高的透明性)、及350 nm的低的光透過率(或高的紫外線截止性)。
聚醯亞胺系樹脂除了含有源自脂肪族二胺的構成單元以外,亦可含有源自芳香族二胺的構成單元。所謂芳香族二胺,表示具有芳香環的二胺,其結構的一部分中可含有脂肪族基或其他取代基。該芳香環可為單環亦可為縮合環,可例示苯環、萘環、蒽環及芴環等,但並不限定於該些。
作為芳香族二胺,例如可列舉:對苯二胺、間苯二胺、2,4-甲苯二胺、間苯二甲胺、對苯二甲胺、1,5-二胺基萘、2,6-二胺基萘等具有一個芳香環的芳香族二胺,4,4'-二胺基二苯基甲烷、4,4'-二胺基二苯基丙烷、4,4'-二胺基二苯基醚、3,4'-二胺基二苯基醚、3,3'-二胺基二苯基醚、4,4'-二胺基二苯基碸、3,4'-二胺基二苯基碸、3,3'-二胺基二苯基碸、1,4-雙(4-胺基苯氧基)苯、1,3-雙(4-胺基苯氧基)苯、雙〔4-(4-胺基苯氧基)苯基〕碸、雙〔4-(3-胺基苯氧基)苯基〕碸、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]丙烷、2,2'-二甲基聯苯胺、2,2'-雙(三氟甲基)-4,4'-二胺基二苯基(有時稱為TFMB)、4,4'-(六氟亞丙基)二苯胺、4,4'-雙(4-胺基苯氧基)聯苯、9,9-雙(4-胺基苯基)芴、9,9-雙(4-胺基-3-甲基苯基)芴、9,9-雙(4-胺基-3-氯苯基)芴、9,9-雙(4-胺基-3-氟苯基)芴等具有兩個以上的芳香環的芳香族二胺。該些可單獨使用或將兩種以上組合使用。
聚醯亞胺系樹脂可進而含有源自四羧酸化合物的構成單元。若含有源自四羧酸化合物的構成單元,則容易提升耐熱性、光學特性及拉伸強度。作為四羧酸化合物,可列舉:芳香族四羧酸二酐等芳香族四羧酸化合物;以及脂肪族四羧酸二酐等脂肪族四羧酸化合物等。四羧酸化合物可單獨使用,亦可將兩種以上組合使用。四羧酸化合物除了為二酐以外,亦可為醯氯化合物等四羧酸化合物類似物。
作為芳香族四羧酸二酐的具體例,可列舉:非縮合多環式的芳香族四羧酸二酐、單環式的芳香族四羧酸二酐及縮合多環式的芳香族四羧酸二酐。作為非縮合多環式的芳香族四羧酸二酐,例如可列舉:4,4'-氧基二鄰苯二甲酸二酐、3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐、2,2',3,3'-二苯甲酮四羧酸二酐、3,3',4,4'-聯苯基四羧酸二酐(有時記載為BPDA)、2,2',3,3'-聯苯基四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯基碸四羧酸二酐、2,2-雙(3,4-二羧基苯基)丙烷二酐、2,2-雙(2,3-二羧基苯基)丙烷二酐、2,2-雙(3,4-二羧基苯氧基苯基)丙烷二酐、4,4'-(六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸二酐(有時記載為6FDA)、1,2-雙(2,3-二羧基苯基)乙烷二酐、1,1-雙(2,3-二羧基苯基)乙烷二酐、1,2-雙(3,4-二羧基苯基)乙烷二酐、1,1-雙(3,4-二羧基苯基)乙烷二酐、雙(3,4-二羧基苯基)甲烷二酐、雙(2,3-二羧基苯基)甲烷二酐、4,4'-(對伸苯基二氧基)二鄰苯二甲酸二酐、4,4'-(間伸苯基二氧基)二鄰苯二甲酸二酐。另外,作為單環式的芳香族四羧酸二酐,例如可列舉1,2,4,5-苯四羧酸二酐,作為縮合多環式的芳香族四羧酸二酐,例如可列舉2,3,6,7-萘四羧酸二酐。該些可單獨使用或將兩種以上組合使用。
作為脂肪族四羧酸二酐,可列舉環式或非環式的脂肪族四羧酸二酐。所謂環式脂肪族四羧酸二酐,為具有脂環式烴結構的四羧酸二酐,作為其具體例,可列舉:1,2,4,5-環己烷四羧酸二酐、1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-環戊烷四羧酸二酐等環烷烴四羧酸二酐、雙環[2.2.2]辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐、二環己基-3,3',4,4'-四羧酸二酐及該些的位置異構體。該些可單獨使用或將兩種以上組合使用。作為非環式脂肪族四羧酸二酐的具體例,可列舉:1,2,3,4-丁烷四羧酸二酐、及1,2,3,4-戊烷四羧酸二酐等,該些可單獨使用或將兩種以上組合使用。另外,亦可將環式脂肪族四羧酸二酐及非環式脂肪族四羧酸二酐組合使用。
所述四羧酸二酐中,就容易提升耐熱性、光學特性及拉伸強度的觀點而言,較佳為4,4'-氧基二鄰苯二甲酸二酐、3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐、3,3',4,4'-聯苯基四羧酸二酐、2,2',3,3'-聯苯基四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯基碸四羧酸二酐、2,2-雙(3,4-二羧基苯基)丙烷二酐、4,4'-(六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸二酐、以及該些的混合物,更佳為4,4'-(六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸二酐(6FDA)。
於本發明的方法的適宜的態樣中,較佳為聚醯亞胺系樹脂具有式(1)所表示的構成單元,
[化3]
[式(1)中,X表示二價有機基,Y表示四價有機基,*表示鍵結鍵]
且式(1)所表示的構成單元含有二價脂肪族基作為X。若包含此種聚醯亞胺系樹脂,則光學膜的耐熱性、光學特性及拉伸強度容易變得良好。
式(1)中的X分別獨立地表示二價有機基,較佳為表示碳數2~40的二價有機基。作為二價有機基,例如可列舉:二價芳香族基、二價脂肪族基等。再者,於本說明書中,二價芳香族基為具有芳香族基的二價有機基,其結構的一部分中可含有脂肪族基或其他取代基。另外,二價脂肪族基為具有脂肪族基的二價有機基,其結構的一部分中可含有其他取代基,但不含芳香族基。
式(1)中的X包含二價脂肪族基,作為二價脂肪族基,例如可列舉二價非環式脂肪族基或二價環式脂肪族基。該些中,就容易使光學特性、耐熱性及拉伸強度良好的觀點而言,較佳為二價非環式脂肪族基。
於一態樣中,作為式(1)中的X中的二價非環式脂肪族基,例如可列舉:伸乙基、三亞甲基、四亞甲基、五亞甲基、六亞甲基、伸丙基、1,2-丁二基、1,3-丁二基、2-甲基-1,2-丙二基、2-甲基-1,3-丙二基等直鏈狀或分支鏈狀伸烷基等。二價非環式脂肪族基中的氫原子可經鹵素原子取代,碳原子可經雜原子(例如,氧原子、氮原子等)取代。就容易使耐熱性、光學特性及拉伸強度良好的觀點而言,直鏈狀或分支鏈狀伸烷基的碳數較佳為2以上,更佳為3以上,進而佳為4以上,且較佳為10以下,更佳為8以下,進而佳為6以下。所述二價非環式脂肪族基中,就容易使耐熱性、光學特性及拉伸強度良好的觀點而言,較佳為伸乙基、三亞甲基、四亞甲基、五亞甲基、六亞甲基等碳數2~6的伸烷基,更佳為四亞甲基。
於一態樣中,作為式(1)中的X中的二價芳香族基或二價環式脂肪族基,可列舉:式(10)、式(11)、式(12)、式(13)、式(14)、式(15)、式(16)、式(17)及式(18)所表示的基;該些式(10)~式(18)所表示的基中的氫原子經甲基、氟基、氯基或三氟甲基取代的基;以及碳數6以下的鏈式烴基。
式(10)~式(18)中,
*表示鍵結鍵,
V
1、V
2及V
3彼此獨立地表示單鍵、-O-、-S-、-CH
2-、-CH
2-CH
2-、-CH(CH
3)-、-C(CH
3)
2-、-C(CF
3)
2-、-SO
2-、-CO-或-N(Q)-。此處,Q表示可經鹵素原子取代的碳數1~12的一價烴基。作為可經鹵素原子取代的碳數1~12的一價烴基,例如可列舉:甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、2-甲基-丁基、3-甲基丁基、2-乙基-丙基、正己基、正庚基、正辛基、第三辛基、正壬基及正癸基等。作為所述鹵素原子,可列舉:氟原子、氯原子、溴原子及碘原子等。
一個例子中,V
1及V
3為單鍵、-O-或-S-,且V
2為-CH
2-、-C(CH
3)
2-、-C(CF
3)
2-或-SO
2-。V
1與V
2相對於各環的鍵結位置、以及V
2與V
3相對於各環的鍵結位置彼此獨立地相對於各環而較佳為間位或對位,更佳為對位。再者,式(10)~式(18)中的環上的氫原子亦可經碳數1~6的烷基、碳數1~6的烷氧基或碳數6~12的芳基取代。作為碳數1~6的烷基,例如可列舉:甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、2-甲基-丁基、3-甲基丁基、2-乙基-丙基、正己基等。作為碳數1~6的烷氧基,例如可列舉:甲氧基、乙氧基、丙基氧基、異丙基氧基、丁氧基、異丁氧基、第三丁氧基、戊基氧基、己基氧基及環己基氧基等。作為碳數6~12的芳基,例如可列舉:苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基及聯苯基等。該些二價脂環式基或二價芳香族基可單獨使用或將兩種以上組合使用。
所述聚醯亞胺系樹脂可含有多種X,多種X可彼此相同,亦可不同。例如,作為式(1)中的X,亦可含有二價非環式脂肪族基、與二價芳香族基及/或二價環式脂肪族基。
於一態樣中,在含有二價脂肪族基、較佳為二價非環式脂肪族基作為式(1)中的X的情況下,式(1)中的X為二價脂肪族基、較佳為二價非環式脂肪族基的構成單元的比例相對於式(1)所表示的構成單元的總莫耳量而較佳為30莫耳%以上,更佳為50莫耳%以上,進而佳為70莫耳%以上,特佳為90莫耳%以上,且較佳為100莫耳%以下。若式(1)中的X為二價脂肪族基、較佳為二價非環式脂肪族基的構成單元的比例為所述範圍,則容易提升光學膜的光學特性及拉伸強度。該構成單元的比例例如可使用氫譜核磁共振(
1H-Nuclear Magnetic Resonance,
1H-NMR)進行測定,或者,亦可根據原料的投入比來算出。
式(1)中,Y分別獨立地表示四價有機基,較佳為表示碳數4~40的四價有機基,更佳為表示具有環狀結構的碳數4~40的四價有機基。作為環狀結構,可列舉:脂環、芳香環、雜環結構。所述有機基為有機基中的氫原子可被烴基或經氟取代的烴基取代的有機基,該情況下,烴基及經氟取代的烴基的碳數較佳為1~8。本發明的聚醯亞胺系樹脂可含有多種Y,多種Y可彼此相同,亦可不同。作為Y,可列舉:以下的式(20)、式(21)、式(22)、式(23)、式(24)、式(25)、式(26)、式(27)、式(28)及式(29)所表示的基;該些式(20)~式(29)所表示的基中的氫原子經甲基、氟基、氯基或三氟甲基取代的基;以及四價的碳數6以下的鏈式烴基。
式(20)~式(29)中,
*表示鍵結鍵,
W
1表示單鍵、-O-、-CH
2-、-CH
2-CH
2-、-CH(CH
3)-、-C(CH
3)
2-、-C(CF
3)
2-、-Ar-、-SO
2-、-CO-、-O-Ar-O-、-Ar-O-Ar-、-Ar-CH
2-Ar-、-Ar-C(CH
3)
2-Ar-或-Ar-SO
2-Ar-。Ar表示氫原子可經氟原子取代的碳數6~20的伸芳基,作為具體例,可列舉伸苯基。
式(20)~式(29)所表示的基中,就容易提高光學特性及拉伸強度的觀點而言,較佳為式(26)、式(28)或式(29)所表示的基,更佳為式(26)所表示的基。另外,就容易提高光學膜的光學特性及拉伸強度的觀點而言,W
1分別獨立地較佳為單鍵、-O-、-CH
2-、-CH
2-CH
2-、-CH(CH
3)-、-C(CH
3)
2-或-C(CF
3)
2-,更佳為單鍵、-O-、-CH
2-、-CH(CH
3)-、-C(CH
3)
2-或-C(CF
3)
2-,進而佳為單鍵、-C(CH
3)
2-或-C(CF
3)
2-。
於本發明的方法中,式(1)所表示的構成單元含有式(2)所表示的結構作為Y。
[化6]
[式(2)中,R
2~R
7彼此獨立地表示氫原子、碳數1~6的烷基、碳數1~6的烷氧基或碳數6~12的芳基,R
2~R
7中所含的氫原子可彼此獨立地經鹵素原子取代,V表示單鍵、-O-、-CH
2-、-CH
2-CH
2-、-CH(CH
3)-、-C(CH
3)
2-、-C(CF
3)
2-、-SO
2-、-S-、-CO-或-N(R
8)-,R
8表示氫原子、或可經鹵素原子取代的碳數1~12的一價烴基,*表示鍵結鍵]
若為此種態樣,則光學膜容易顯現出優異的光學特性及拉伸強度。再者,式(1)所表示的構成單元亦可含有一種或多種式(2)所表示的結構作為Y。
式(2)中,R
2、R
3、R
4、R
5、R
6及R
7彼此獨立地表示氫原子、碳數1~6的烷基、碳數1~6的烷氧基或碳數6~12的芳基。作為碳數1~6的烷基、碳數1~6的烷氧基及碳數6~12的芳基,分別可列舉:所述例示的碳數1~6的烷基、碳數1~6的烷氧基及碳數6~12的芳基。R
2~R
7彼此獨立地較佳為表示氫原子或碳數1~6的烷基,更佳為表示氫原子或碳數1~3的烷基,此處,R
2~R
7中所含的氫原子可彼此獨立地經鹵素原子取代。作為鹵素原子,可列舉:氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。V表示單鍵、-O-、-CH
2-、-CH
2-CH
2-、-CH(CH
3)-、-C(CH
3)
2-、-C(CF
3)
2-、-SO
2-、-S-、-CO-或-N(R
8)-,R
8表示氫原子、或可經鹵素原子取代的碳數1~12的一價烴基。作為可經鹵素原子取代的碳數1~12的一價烴基,可列舉作為可經鹵素原子取代的碳數1~12的一價烴基而於所述例示的基。該些中,就容易提高光學膜的光學特性、拉伸強度及耐屈曲性的觀點而言,V較佳為單鍵、-O-、-CH
2-、-CH(CH
3)-、-C(CH
3)
2-或-C(CF
3)
2-,更佳為單鍵、-C(CH
3)
2-或-C(CF
3)
2-,進而佳為單鍵或-C(CF
3)
2-。
於適宜的態樣中,式(2)由式(2')表示。
[化7]
[式(2')中,*表示鍵結鍵]
於式(2)為式(2')的情況下,光學膜更容易顯現出優異的光學特性及拉伸強度。另外,藉由包含氟元素的骨架來提升樹脂於溶媒中的溶解性,可將清漆的黏度抑制得低,可使加工容易。
於一態樣中,在含有式(2)所表示的結構作為式(1)中的Y的情況下,式(1)中的Y為式(2)所表示的結構的構成單元的比例相對於式(1)所表示的構成單元的總莫耳量而較佳為30莫耳%以上,更佳為50莫耳%以上,進而佳為70莫耳%以上,特佳為90莫耳%以上,且較佳為100莫耳%以下。若式(1)中的Y為式(2)所表示的結構的構成單元的比例為所述範圍,則更容易提升光學膜的光學特性及拉伸強度。式(1)中的Y為式(2)所表示的結構的構成單元的比例例如可使用
1H-NMR進行測定,或者,亦可根據原料的投入比來算出。
式(30)中,Y
1為四價有機基,較佳為有機基中的氫原子可被烴基或經氟取代的烴基取代的有機基。作為Y
1,可列舉:式(20)、式(21)、式(22)、式(23)、式(24)、式(25)、式(26)、式(27)、式(28)及式(29)所表示的基,該些式(20)~式(29)所表示的基中的氫原子經甲基、氟基、氯基或三氟甲基取代的基,以及四價的碳數6以下的鏈式烴基。於本發明的一態樣中,聚醯亞胺系樹脂可包含多種Y
1,多種Y
1可彼此相同,亦可不同。
式(31)中,Y
2為三價有機基,較佳為有機基中的氫原子可被烴基或經氟取代的烴基取代的有機基。作為Y
2,可列舉:所述式(20)、式(21)、式(22)、式(23)、式(24)、式(25)、式(26)、式(27)、式(28)及式(29)所表示的基的鍵結鍵的任一個經取代為氫原子的基、以及三價的碳數6以下的鏈式烴基。於本發明的一實施方式中,聚醯亞胺系樹脂可包含多種Y
2,多種Y
2可彼此相同,亦可不同。
式(30)及式(31)中,X
1及X
2彼此獨立地表示二價有機基,較佳為表示碳數2~40的二價有機基。作為二價有機基,例如可列舉二價芳香族基、二價脂肪族基等,作為二價脂肪族基,例如可列舉二價非環式脂肪族基或二價環式脂肪族基。作為X
1及X
2中的二價環式脂肪族基或二價芳香族基,可列舉:所述式(10)、式(11)、式(12)、式(13)、式(14)、式(15)、式(16)、式(17)及式(18)所表示的基;該些式(10)~式(18)所表示的基中的氫原子經甲基、氟基、氯基或三氟甲基取代的基;以及碳數6以下的鏈式烴基等。作為二價非環式脂肪族基,例如可列舉:伸乙基、三亞甲基、四亞甲基、五亞甲基、六亞甲基、伸丙基、1,2-丁二基、1,3-丁二基、2-甲基-1,2-丙二基、2-甲基-1,3-丙二基等碳數2~10的直鏈狀或分支鏈狀伸烷基等。
於一態樣中,聚醯亞胺系樹脂包含式(1)所表示的構成單元、以及視情況的選自式(30)所表示的構成單元及式(31)所表示的構成單元中的至少一個構成單元。另外,就容易提高光學膜的光學特性及拉伸強度的觀點而言,於所述聚醯亞胺系樹脂中,式(1)所表示的構成單元的比例基於聚醯亞胺系樹脂中所含的所有構成單元、例如式(1)所表示的構成單元、以及視情況的選自式(30)所表示的構成單元及式(31)所表示的構成單元中的至少一個構成單元的總莫耳量,而較佳為80莫耳%以上,更佳為90莫耳%以上,進而佳為95莫耳%以上。再者,於聚醯亞胺系樹脂中,式(1)所表示的構成單元的比例的上限為100莫耳%。再者,所述比例例如可使用
1H-NMR進行測定,或者,亦可根據原料的投入比來算出。另外,就容易提高光學膜的光學特性及拉伸強度的觀點而言,本發明中的聚醯亞胺系樹脂較佳為聚醯亞胺樹脂。
於較佳的一態樣中,所述聚醯亞胺系樹脂例如可包含可藉由所述含鹵素原子取代基等來導入的、鹵素原子、較佳為氟原子。於聚醯亞胺系樹脂含有鹵素原子、較佳為氟原子的情況下,容易提高拉伸強度及光學特性。作為用於使聚醯亞胺系樹脂包含氟原子而較佳的含氟取代基,例如可列舉氟基及三氟甲基。
關於聚醯亞胺系樹脂中的鹵素原子的含量,以聚醯亞胺系樹脂的質量為基準而分別較佳為1質量%~40質量%,更佳為5質量%~40質量%,進而佳為5質量%~30質量%。若鹵素原子的含量為所述範圍內,則容易提高光學特性及拉伸強度,合成容易變得容易。
聚醯亞胺系樹脂的醯亞胺化率較佳為90%以上,更佳為93%以上,進而佳為95%以上。就容易提高光學膜的光學特性的觀點而言,醯亞胺化率較佳為所述下限以上。另外,醯亞胺化率的上限為100%。醯亞胺化率表示聚醯亞胺系樹脂中的醯亞胺鍵的莫耳量相對於聚醯亞胺系樹脂中的源自四羧酸化合物的構成單元的莫耳量的2倍的值的比例。再者,於聚醯亞胺系樹脂包含三羧酸化合物的情況下,表示聚醯亞胺系樹脂中的醯亞胺鍵的莫耳量相對於聚醯亞胺系樹脂中的源自四羧酸化合物的構成單元的莫耳量的2倍的值、與源自三羧酸化合物的構成單元的莫耳量的合計的比例。另外,醯亞胺化率可藉由紅外線(infrared ray,IR)法、NMR法等求出。
於一態樣中,光學膜中所含的聚醯亞胺系樹脂的含量相對於光學膜的質量(100質量%)而較佳為40質量%以上,更佳為50質量%以上,進而佳為60質量%以上,特佳為80質量%以上,且較佳為100質量%以下。若光學膜中所含的聚醯亞胺系樹脂的含量為所述範圍內,則容易提高所獲得的光學膜的光學特性及拉伸強度。
<聚醯亞胺系樹脂的製造方法>
於本發明中,聚醯亞胺系樹脂可使用市售品,亦可藉由慣用的方法來製造。聚醯亞胺系樹脂的製造方法並無特別限定,於一態樣中,含有式(1)所表示的構成單元的聚醯亞胺系樹脂可藉由包括如下步驟的方法來製造:使二胺化合物與四羧酸化合物反應而獲得聚醯胺酸的步驟;以及使該聚醯胺酸醯亞胺化的步驟。再者,除了四羧酸化合物以外,亦可使三羧酸化合物反應。
作為聚醯亞胺系樹脂的合成中所使用的四羧酸化合物,例如可使用與〔聚醯亞胺系樹脂〕一項中記載的四羧酸化合物、二胺化合物及三羧酸化合物相同者。
於聚醯亞胺系樹脂的製造中,二胺化合物、四羧酸化合物及三羧酸化合物的使用量可根據所期望的樹脂的各構成單元的比率來適宜選擇。
於適宜的態樣中,二胺化合物的使用量相對於四羧酸化合物1莫耳而較佳為0.95莫耳以上,更佳為0.98莫耳以上,進而佳為0.99莫耳以上,特佳為0.995莫耳以上,且較佳為1.05莫耳以下,更佳為1.02莫耳以下,進而佳為1.01莫耳以下,特佳為1.005莫耳以下。若二胺化合物相對於四羧酸化合物的使用量為所述範圍,則容易提高光學膜的光學特性。
二胺化合物與四羧酸化合物的反應溫度並無特別限定,例如可為40℃~180℃,反應時間亦無特別限定,例如可為0.5小時~12小時左右。於適宜的態樣中,反應溫度較佳為50℃~160℃,反應時間較佳為0.5小時~10小時。若為此種反應溫度及反應時間,則容易提高光學膜的光學特性。
二胺化合物與四羧酸化合物的反應較佳為於溶媒中進行。作為溶媒,只要不對反應造成影響,則並無特別限定,例如可列舉:水、甲醇、乙醇、乙二醇、異丙基醇、丙二醇、乙二醇甲醚、乙二醇丁醚、1-甲氧基-2-丙醇、2-丁氧基乙醇、丙二醇單甲醚等醇系溶媒;乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙二醇甲醚乙酸酯、γ-丁內酯、γ-戊內酯、丙二醇甲醚乙酸酯、乳酸乙酯等酯系溶媒;丙酮、甲基乙基酮、2-庚酮、甲基異丁基酮等酮系溶媒;戊烷、己烷、庚烷等脂肪族烴溶媒;乙基環己烷等脂環式烴溶媒;甲苯、二甲苯等芳香族烴溶媒;苯酚、甲酚等酚系溶媒;乙腈等腈系溶媒;四氫呋喃及二甲氧基乙烷等醚系溶媒;氯仿及氯苯等含氯溶媒;N,N-二甲基乙醯胺、N,N-二甲基甲醯胺等醯胺系溶媒;二甲基碸、二甲基亞碸、環丁碸等含硫系溶媒;碳酸伸乙酯、碳酸伸丙酯等碳酸酯系溶媒;以及該些的組合等。該些中,就溶解性的觀點而言,可適宜地使用酚系溶媒、醯胺系溶媒。
於適宜的態樣中,反應中使用的溶媒較佳為嚴格脫水至水分量700 ppm以下的溶媒。若使用此種溶媒,則容易提高光學膜的光學特性及拉伸強度。
二胺化合物與四羧酸化合物的反應視需要可於惰性氣氛(氮氣氣氛、氬氣氣氛等)或減壓的條件下進行,較佳為於惰性氣氛(氮氣氣氛、氬氣氣氛等)下、在經嚴格控制的脫水溶媒中一邊進行攪拌一邊進行反應。若為此種條件,則容易提高光學膜的光學特性及拉伸強度。
於醯亞胺化步驟中,可使用醯亞胺化觸媒進行醯亞胺化,亦可藉由加熱進行醯亞胺化,亦可將該些組合。作為醯亞胺化步驟中使用的醯亞胺化觸媒,例如可列舉:三丙基胺、二丁基丙基胺、乙基二丁基胺等脂肪族胺;N-乙基哌啶、N-丙基哌啶、N-丁基吡咯啶、N-丁基哌啶、及N-丙基六氫氮呯等脂環式胺(單環式);氮雜雙環[2.2.1]庚烷、氮雜雙環[3.2.1]辛烷、氮雜雙環[2.2.2]辛烷、及氮雜雙環[3.2.2]壬烷等脂環式胺(多環式);以及吡啶、2-甲基吡啶(2-甲吡啶)、3-甲基吡啶(3-甲吡啶)、4-甲基吡啶(4-甲吡啶)、2-乙基吡啶、3-乙基吡啶、4-乙基吡啶、2,4-二甲基吡啶、2,4,6-三甲基吡啶、3,4-環戊烯並吡啶、5,6,7,8-四氫異喹啉、及異喹啉等芳香族胺。另外,就容易促進醯亞胺化反應的觀點而言,較佳為與醯亞胺化觸媒一起使用酸酐。酸酐可列舉醯亞胺化反應中所使用的慣用的酸酐等,作為其具體例,可列舉:乙酸酐、丙酸酐、丁酸酐等脂肪族酸酐、鄰苯二甲酸等芳香族酸酐等。
於一態樣中,在進行醯亞胺化的情況下,反應溫度較佳為40℃以上,更佳為60℃以上,進而佳為80℃以上,且較佳為190℃以下,更佳為170℃以下,進而佳為150℃以下。醯亞胺化步驟的反應時間較佳為30分鐘~24小時,更佳為1小時~12小時。
聚醯亞胺系樹脂可藉由慣用的方法、例如過濾、濃縮、提取、晶析、再結晶、管柱層析等分離手段、或將該些組合而成的分離手段來離析(分離精製),於較佳的態樣中,可藉由如下方式進行離析:對包含樹脂的反應液加入大量的甲醇等醇,使樹脂析出,並進行濃縮、過濾、乾燥等。
〔光學膜〕
藉由本發明的方法製造的光學膜與藉由現有的方法製造的膜相比,外觀良好且視認性優異。因此,藉由本發明的方法製造的光學膜可適宜地利用於柔性顯示裝置的材料等中。
藉由本發明的方法製造的光學膜的玻璃轉移溫度Tg較佳為170℃以上,更佳為175℃以上,進而佳為180℃以上,特佳為超過180℃,尤佳為180.5℃以上,最佳為181℃以上。若所述玻璃轉移溫度Tg為所述下限值以上,則有拉伸強度及耐熱性優異的傾向。玻璃轉移溫度Tg較佳為400℃以下,更佳為380℃以下,進而佳為350℃以下,特佳為300℃以下。玻璃轉移溫度Tg例如可藉由對構成光學膜中所含的樹脂的構成單元的種類或構成比;光學膜的厚度;光學膜的溶媒含量;添加劑的種類;樹脂的製造條件或單體的純度;光學膜的製造條件等進行適宜調整來控制為所述範圍內。尤其是,可藉由使用作為構成樹脂的構成單元的種類或構成比而所述的較佳者、對光學膜的溶媒含量進行調整、應用所述光學膜製造步驟中的乾燥條件等來調整為所述範圍。本發明中的玻璃轉移溫度Tg是藉由示差掃描熱析法(differential scanning calorimetry,DSC)(示差掃描熱量測定)而得的玻璃轉移溫度。另外,玻璃轉移溫度Tg例如可藉由後述的實施例中記載的方法來測定。
藉由本發明的方法製造的光學膜的350 nm中的光透過率較佳為10%以下,更佳為9%以下,進而更佳為8%以下,特佳為6%以下,最佳為5%以下。若350 nm中的光透過率為所述上限以下,則容易提升紫外線截止性。另外,350 nm中的光透過率的下限為0%。350 nm的光透過率較佳為本發明的光學膜的厚度(膜厚)的範圍中的光透過率。350 nm中的光透過率例如可藉由對構成光學膜中所含的樹脂的構成單元的種類或構成比;光學膜的厚度;光學膜的溶媒含量;添加劑的種類;樹脂的製造條件或單體的純度;光學膜的製造條件進行適宜調整而設為所述範圍內,例如藉由對光學膜中所含的紫外線吸收劑的種類或量進行適宜調整而容易調整為所述範圍。
另外,藉由本發明的方法製造的光學膜的500 nm中的光透過率較佳為90.0%以上,更佳為90.2%以上,進而更佳為90.4%以上。因此,於適宜的態樣中,光學膜可兼顧紫外區域的截止性、與可見光區域的透過性。若500 nm中的光透過率為所述下限值以上,則於應用於顯示裝置等中的情況下,容易提高視認性。另外,500 nm中的光透過率的上限為100%。500 nm的光透過率較佳為本發明的光學膜的厚度(膜厚)的範圍中的光透過率,尤其是光學膜的厚度較佳為22 nm~40 nm、更佳為23 nm~27 nm、進而佳為25 μm時的光透過率。500 nm中的光透過率可藉由對構成光學膜中所含的樹脂的構成單元的種類或構成比;光學膜的厚度;光學膜的溶媒含量;添加劑的種類;樹脂的製造條件或單體的純度;光學膜的製造條件進行適宜調整而設為所述範圍內,尤其是,可藉由使用作為構成樹脂的構成單元的種類或構成比而所述的較佳者、調整光學膜的溶媒含量、應用所述光學膜製造步驟中的乾燥條件等而調整為所述範圍。另外,350 nm或500 nm中的光透過率例如可藉由後述的實施例中記載的方法來測定。
藉由本發明的方法製造的光學膜的拉伸強度較佳為70 MPa以上,更佳為80 MPa以上,進而佳為85 MPa以上,特佳為超過86 MPa,尤佳為87 MPa以上,進而特佳為89 MPa以上,且較佳為200 MPa以下,更佳為180 MPa以下。若拉伸強度為所述範圍內,則容易抑制光學膜的破損等,且容易提高柔軟性。拉伸強度例如可藉由對構成光學膜中所含的樹脂的構成單元的種類或構成比;光學膜的厚度;光學膜的溶媒含量;光學膜的製造條件進行適宜調整來調整為所述範圍內。另外,拉伸強度可藉由後述的實施例中記載的方法來測定。
藉由本發明的方法製造的光學膜的至少一面的由JIS B-0601:2013定義的最大高度粗糙度Rz為2.0 μm以下,較佳為1.8 μm以下,更佳為1.5 μm以下。另外,最大高度粗糙度Rz的下限值通常為0 μm。若最大高度粗糙度Rz為所述範圍內,則光學膜表面的凹凸少,光學膜的外觀容易變得良好。最大高度粗糙度Rz例如可藉由對清漆製備步驟中的溶媒的種類或乾燥條件等進行適宜調整而調整為所述範圍內。最大高度粗糙度Rz例如可藉由後述的實施例中記載的方法來測定。因此,本發明亦有關於一種光學膜,其含有聚醯亞胺系樹脂,所述光學膜中,該聚醯亞胺系樹脂含有源自脂肪族系二胺的構成單元,且至少一面的由JIS B-0601:2013定義的最大高度粗糙度Rz為2.0 μm以下。
於適宜的一態樣中,藉由本發明的方法製造的光學膜的未與基材相接的面的由JIS B-0601:2013定義的最大高度粗糙度Rz為2.0 μm以下,較佳為1.8 μm以下,更佳為1.5 μm以下。因此,本發明亦有關於一種光學膜,其含有聚醯亞胺系樹脂,所述光學膜中,該聚醯亞胺系樹脂含有源自脂肪族系二胺的構成單元,且所述光學膜的未與基材相接的面的由JIS B-0601:2013定義的最大高度粗糙度Rz為2.0 μm以下。於進而佳的態樣中,藉由本發明的方法製造的光學膜的與基材相接的面及未與基材相接的面兩者的最大高度粗糙度Rz較佳為2.0 μm以下。
藉由本發明的方法製造的光學膜的厚度相位差(厚度方向上的相位差)Rth較佳為100 nm以下,更佳為90 nm以下,進而更佳為80 nm以下,且較佳為1 nm以上,更佳為5 nm以上。若厚度相位差Rth為所述範圍內,則於將光學膜應用於顯示裝置等中的情況下,容易提升視認性。另外,厚度相位差Rth例如可藉由對構成光學膜中所含的樹脂的構成單元的種類或構成比;光學膜的厚度;光學膜的溶媒含量;添加劑的種類或調配量;樹脂的製造條件或單體的純度;光學膜的製造條件進行適宜調整而調整為所述範圍內,尤其是,若包含具有非環式脂肪族骨架的構成單元作為構成光學膜中所含的樹脂的構成單元,則容易調整為所述範圍。厚度相位差Rth例如可藉由相位差測定裝置來測定。
藉由本發明的方法製造的光學膜的溶媒含量(亦稱為殘留溶媒量)相對於光學膜的質量而較佳為3.0質量%以下,更佳為2.5質量%以下,進而佳為2.0質量%以下,且較佳為0.01質量%以上,更佳為0.1質量%以上,進而佳為0.5質量%以上。若溶媒含量為所述上限以下,則容易提高耐熱性及拉伸強度。若溶媒含量為所述下限以上,則容易提升光學特性,例如容易提高500 nm的光透過率,另外,容易減低350 nm的光透過率。再者,溶媒含量(殘存溶媒量)相當於使用熱重-示差熱分析(Thermogravimetric-Differential Thermal Analysis,TG-DTA)的測定裝置獲得的自120℃至250℃的質量減少率S(質量%)。關於該質量減少率S,例如可將約20 mg的光學膜以10℃/分鐘的升溫速度自室溫升溫到120℃,於120℃下保持5分鐘後,一邊以10℃/分鐘的升溫速度升溫(加熱)到400℃,一邊進行TG-DTA測定,並基於TG-DTA測定結果,由式(1)算出,
質量減少率S(質量%)=100-(W1/W0)×100 (1)
[式(1)中,W0是於120℃下保持5分鐘後的試樣的質量,W1是250℃下的試樣的質量]
例如可藉由實施例中記載的方法來進行測定及算出。
藉由本發明的方法製造的光學膜的厚度可根據用途來適宜選擇,較佳為5 μm以上,更佳為10 μm以上,進而佳為15 μm以上,且較佳為100 μm以下,更佳為80 μm以下,進而佳為60 μm以下,特佳為50 μm以下。光學膜的厚度例如可藉由對所述製造方法中的塗佈步驟中的塗膜的厚度進行適宜調整而調整為所述範圍內。光學膜的厚度例如可使用膜厚計等進行測定。
<添加劑>
於本發明中,光學膜亦可含有紫外線吸收劑。作為紫外線吸收劑,例如可列舉:苯並三唑衍生物(苯並三唑系紫外線吸收劑)、1,3,5-三苯基三嗪衍生物等三嗪衍生物(三嗪系紫外線吸收劑)、二苯甲酮衍生物(二苯甲酮系紫外線吸收劑)、及水楊酸酯衍生物(水楊酸酯系紫外線吸收劑),可使用選自由該些所組成的群組中的至少一種。就於300 nm~400 nm、較佳為320 nm~360 nm附近具有紫外線吸收性、且可於不使可見光區域中的透過率降低的情況下提升光學膜的紫外線截止性的觀點而言,較佳為使用選自由苯並三唑系紫外線吸收劑及三嗪系紫外線吸收劑所組成的群組中的至少一種,更佳為苯並三唑系紫外線吸收劑。
作為苯並三唑系紫外線吸收劑的具體例,可列舉式(I)所表示的化合物、住友化學(股)製造的商品名:斯密索博(Sumisorb)(註冊商標)250(2-[2-羥基-3-(3,4,5,6-四氫鄰苯二甲醯亞胺-甲基)-5-甲基苯基]苯並三唑)、日本巴斯夫(BASF Japan)(股)製造的商品名:帝奴彬(Tinuvin)(註冊商標)360(2,2'-亞甲基雙[6-(2H-苯並三唑-2-基)-4-第三辛基苯酚])及帝奴彬(Tinuvin)213(甲基3-[3-(2H-苯並三唑-2-基)5-第三丁基-4-羥基苯基]丙酸酯與PEG300的反應產物),該些可單獨使用或將兩種以上組合使用。作為式(I)所表示的化合物的具體例,可列舉:住友化學(股)製造的商品名:斯密索博(Sumisorb)200(2-(2-羥基-5-甲基苯基)苯並三唑)、斯密索博(Sumisorb)300(2-(3-第三丁基-2-羥基-5-甲基苯基)-5-氯苯並三唑)、斯密索博(Sumisorb)340(2-(2-羥基-5-第三辛基苯基)苯並三唑)、斯密索博(Sumisorb)350(2-(2-羥基3,5-二-第三戊基苯基)苯並三唑)、及日本巴斯夫(BASF Japan)(股)製造的商品名:帝奴彬(Tinuvin)327(2-(2'-羥基-3',5'-二-第三丁基苯基)-5-氯苯並三唑)、帝奴彬(Tinuvin)571(2-(2H-苯並三唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲基-苯酚)及帝奴彬(Tinuvin)234(2-(2H-苯並三唑-2-基)-4,6-雙(1-甲基-1-苯基乙基)苯酚)及艾迪科(ADEKA)(股)的製品名:艾迪科斯塔波(Adekastab)(註冊商標)LA-31(2,2'-亞甲基雙[6-(2H-苯並三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚])。紫外線吸收劑較佳為式(I)所表示的化合物及帝奴彬(Tinuvin)213(甲基3-[3-(2H-苯並三唑-2-基)5-第三丁基-4-羥基苯基]丙酸酯與PEG300的反應產物,更佳為住友化學(股)製造的商品名:斯密索博(Sumisorb)200(2-(2-羥基-5-甲基苯基)苯並三唑)、斯密索博(Sumisorb)300(2-(3-第三丁基-2-羥基-5-甲基苯基)-5-氯苯並三唑)、斯密索博(Sumisorb)340(2-(2-羥基-5-第三辛基苯基)苯並三唑)、斯密索博(Sumisorb)350(2-(2-羥基3,5-二-第三戊基苯基)苯並三唑)、艾迪科(ADEKA)(股)的製品名:艾迪科斯塔波(Adekastab)LA-31(2,2'-亞甲基雙[6-(2H-苯並三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚])及日本巴斯夫(BASF Japan)(股)製造的商品名:帝奴彬(Tinuvin)327(2-(2'-羥基-3',5'-二-第三丁基苯基)-5-氯苯並三唑)及帝奴彬(Tinuvin)571(2-(2H-苯並三唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲基-苯酚),最佳為住友化學(股)製造的商品名:斯密索博(Sumisorb)340(2-(2-羥基-5-第三辛基苯基)苯並三唑)、斯密索博(Sumisorb)350(2-(2-羥基3,5-二-第三戊基苯基)苯並三唑)、及艾迪科(ADEKA)(股)的製品名:艾迪科斯塔波(Adekastab)LA-31(2,2'-亞甲基雙[6-(2H-苯並三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚])。
式(I)中,X
I為氫原子、氟原子、氯原子、碳數1~5的烷基或碳數1~5的烷氧基,R
I1及R
I2分別獨立地為氫原子或碳數1~20的烴基,R
I1或R
I2中的至少任一者為碳數1~20的烴基。
作為X
I中的碳數1~5的烷基,可列舉:甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、2-甲基-丁基、3-甲基丁基、2-乙基-丙基等。
作為X
I中的碳數1~5的烷氧基,可列舉:甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基、正戊基氧基、2-甲基-丁氧基、3-甲基丁氧基、2-乙基-丙氧基等。
X
I較佳為氫原子、氟原子、氯原子或甲基,更佳為氫原子、氟原子或氯原子。
R
I1及R
I2分別獨立地為氫原子或碳數1~20的烴基,R
I1及R
I2中的至少任一者為烴基。於R
I1及R
I2分別為烴基的情況下,較佳為碳數1~12的烴基,更佳為碳數1~8的烴基。具體而言,可例示:甲基、第三丁基、第三戊基及第三辛基。
另一較佳的一態樣的紫外線吸收劑是於包含聚醯亞胺系樹脂的光學膜中使用三嗪系紫外線吸收劑。作為三嗪系紫外線吸收劑,可列舉下述式(II)所表示的化合物。作為其具體例,可列舉:艾迪科(ADEKA)(股)的製品名:艾迪科斯塔波(Adekastab)LA-46(2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-[2-(2-乙基己醯氧基)乙氧基]苯酚)、日本巴斯夫(BASF Japan)(股)製造的商品名:帝奴彬(Tinuvin)400(2-[4-[2-羥基-3-十三烷氧基丙基]氧基]-2-羥基苯基]-4,6-雙(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪)、2-[4-[2-羥基-3-二癸氧基丙基]氧基]-2-羥基苯基]-4,6-雙(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪)、帝奴彬(Tinuvin)405(2-[4-(2-羥基-3-(2'-乙基)己基)氧基]-2-羥基苯基]-4,6-雙(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪)、帝奴彬(Tinuvin)460(2,4-雙(2-羥基-4-丁氧基苯基)-6-(2,4-雙-丁氧基苯基)-1,3,5-三嗪)、帝奴彬(Tinuvin)479(羥基苯基三嗪系紫外線吸收劑)、及凱米普羅(Chemipro)化成(股)的製品名:凱米索博(KEMISORB)(註冊商標)102(2-[4,6-雙(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基]-5-(正辛氧基)苯酚)等,該些可單獨使用或將兩種以上組合使用。式(II)所表示的化合物較佳為艾迪科斯塔波(Adekastab)LA-46(2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-[2-(2-乙基己醯氧基)乙氧基]苯酚)。
式(II)中,Y
I1~Y
I4分別獨立地為氫原子、氟原子、氯原子、羥基、碳數1~20的烷基或碳數1~20的烷氧基,較佳為氫原子、碳數1~12的烷基或碳數1~12的烷氧基,更佳為氫原子。
式(II)中,R
I3為氫原子、碳數1~20的烴基、所含的氧原子為一個的碳數1~20的烷氧基、或經碳數1~12的烷基酮氧基取代的碳數1~4的烷氧基,較佳為含有一個氧原子的碳數1~12的烷氧基或經碳數8~12的烷基酮氧基取代的碳數2~4的烷氧基,更佳為經碳數8~12的烷基酮氧基取代的碳數2~4的烷氧基。
作為Y
I1~Y
I4的碳數1~20的烷基的例子可列舉:甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十二烷基、正十一烷基。
紫外線吸收劑較佳為於300 nm~400 nm具有光吸收者,更佳為於330 nm~390 nm具有光吸收者,進而佳為於350 nm附近具有光吸收者。
於本發明中,在光學膜包含紫外線吸收劑的情況下,紫外線吸收劑的含量相對於聚醯亞胺系樹脂100質量份而較佳為0.1質量份以上,更佳為0.5質量份以上,進而佳為0.8質量份以上,特佳為1質量份以上,且較佳為10質量份以下,更佳為8質量份以下,進而佳為5質量份以下。若紫外線吸收劑的含量為所述範圍內,則容易提升光學膜的紫外線截止性,另外,容易提高透明性及拉伸強度。
藉由本發明的方法製造的光學膜亦可進而包含紫外線吸收劑以外的其他添加劑。作為其他添加劑,例如可列舉:抗氧化劑、脫模劑、穩定劑、上藍劑(blueing agent)、阻燃劑、pH值調整劑、二氧化矽分散劑、潤滑劑、增黏劑、及調平劑等。於包含其他添加劑的情況下,其含量相對於光學膜的質量而可較佳為0.001質量%~20質量%、更佳為0.01質量%~15質量%、進而佳為0.1質量%~10質量%。另外,亦可進而包含填料等。其含量適宜的是1質量%至30質量%。
此種添加劑可於步驟(I)中,在溶解聚醯亞胺系樹脂之前預先混合於溶媒中,或者亦可於之後添加混合於溶解有聚醯亞胺系樹脂的清漆中。
藉由本發明的方法製造的光學膜的用途並無特別限定,可用於各種用途、例如觸控感測器用基板、柔性顯示裝置用材料、保護膜、邊框印刷用途膜、半導體用途、揚聲器振動板、IR截止濾波器等中。如上所述,藉由本發明的方法製造的光學膜可為單層,亦可為積層體,可直接使用藉由本發明的方法製造的光學膜,亦可進而作為與其他膜的積層體來使用。再者,於光學膜為積層體的情況下,包含積層於光學膜的單面或兩面的所有層在內而稱為光學膜。
於本發明中,在光學膜為積層體的情況下,較佳為於光學膜的至少一面具有一個以上的功能層。作為功能層,例如可列舉:硬塗層、底塗層、阻氣層、紫外線吸收層、黏著層、色相調整層、折射率調整層等。功能層可單獨使用或將兩種以上組合使用。
於一態樣中,光學膜可於至少一面(單面或兩面)具有保護膜。例如,於在光學膜的單面具有功能層的情況下,保護膜可積層於光學膜側的表面或功能層側的表面,亦可積層於光學膜側與功能層側兩者。於在光學膜的兩面具有功能層的情況下,保護膜可積層於單側功能層側的表面,亦可積層於兩側功能層側的表面。保護膜是用於暫時保護光學膜或功能層的表面的膜,只要為可保護光學膜或功能層的表面且能夠剝離的膜,則並無特別限定。作為保護膜,例如可列舉:聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯等聚酯系樹脂膜;聚乙烯、聚丙烯膜等聚烯烴系樹脂膜、丙烯酸系樹脂膜等,較佳為選自由聚烯烴系樹脂膜、聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂膜及丙烯酸系樹脂膜所組成的群組中。於光學膜具有兩個保護膜的情況下,各保護膜可相同或者不同。
保護膜的厚度並無特別限定,通常為10 μm~120 μm,較佳為15 μm~110 μm,更佳為20 μm~100 μm。於光學膜具有兩個保護膜的情況下,各保護膜的厚度可相同,亦可不同。
藉由本發明的方法製造的光學膜可適宜地用作顯示裝置、尤其是觸控感測器用基板。另外,作為顯示裝置,可列舉:電視機、智慧型電話、行動電話、汽車導航、平板個人電腦(personal computer,PC)、可攜式遊戲機、電子紙、指示器(indicator)、佈告板、鐘錶、及智慧型手錶等可穿戴裝置等。
[柔性顯示裝置]
本發明包括含有藉由本發明的方法製造的光學膜的柔性顯示裝置。作為該柔性顯示裝置,柔性顯示器可列舉具有柔性特性的顯示裝置、例如電視機、智慧型電話、行動電話、智慧型手錶等。作為柔性顯示裝置的具體結構,並無特別限定,例如可列舉含有柔性顯示裝置用積層體及有機EL顯示面板而成的結構。此種本發明的柔性顯示裝置較佳為進而包括偏光板及/或觸控感測器。作為偏光板或觸控感測器,可使用慣用者,該些亦可含有於所述柔性顯示裝置用積層體中。作為偏光板,例如可列舉圓偏光板,作為觸控感測器,可列舉電阻膜方式、表面彈性波方式、紅外線方式、電磁感應方式、靜電電容方式等各種樣式。於本發明的適宜的實施方式中,本發明的光學膜可用作所述觸控感測器用基板(或觸控感測器用膜)。
另外,於本發明的一態樣中,柔性顯示裝置用積層體較佳為於視認側進而含有窗膜,例如,可自視認側起依次積層窗膜、偏光板、觸控感測器、或窗膜、觸控感測器、偏光板。該些構件可使用接著劑或黏著劑來積層,亦可含有該些構件以外的其他構件。
[實施例]
以下,基於實施例及比較例更具體地說明本發明,但本發明並不限定於以下實施例。首先,對測定及評價方法進行說明。
<溶媒的每單位面積的吸濕速度及Vs>
於容積為100 mL的塑膠容器(底面直徑:45 mm,開口部直徑:50 mm)中放入溶媒40 mL,在溫度:22.0℃、相對濕度:30%RH的環境下保持30分鐘或60分鐘。保持規定時間後,利用刮鏟將溶媒整體攪拌1秒~2秒,將攪拌後的溶媒轉移到容積為10 mL的玻璃瓶中直至充滿為止,製成密閉狀態,將如此而得者設為溶媒試樣。於所述相同的氣氛下,使用卡耳-費雪電量式水分分析裝置(「831」、「832」(美特羅姆(Metrohm)(股)製造))並利用容量滴定法求出30分鐘及60分鐘的水分量,根據所求出的水分量來求出每一小時的吸濕速度(質量%/h)及每一分鐘的吸濕速度Vs(質量%/分鐘)。將用每單位時間的吸濕速度除以塑膠容器的開口部的面積而得的值設為每單位面積的吸濕速度。
<玻璃轉移溫度Tg>
玻璃轉移溫度Tg是使用TA儀器(TA Instruments)製造的DSC Q200,於測定試樣量:5 mg、溫度區域:自室溫至400℃、升溫速度:10℃/分鐘的條件下進行測定。
<光透過率>
光透過率是使用日本分光(股)製造的紫外可見近紅外分光光度計V-670,測定相對於200 nm~800 nm光的透過率。
<拉伸強度>
拉伸強度的測定是使用島津製作所(股)製造的奧特古拉夫(Autograph)AG-IS。準備寬度10 mm、長度100 mm的細長狀的光學膜基材作為試驗片。於夾頭間距離50 mm、拉伸速度20 mm/分鐘的條件下進行拉伸試驗,測定光學膜的拉伸強度。
<厚度相位差Rth>
厚度相位差Rth的測定是使用王子測量機器(股)製造的相位差測定裝置(商品名:KOBRA)。具體而言,將膜面內的一方向上的折射率設為Nx,將與Nx正交的方向上的折射率設為Ny,將膜的厚度方向上的折射率設為Nz,將膜的厚度設為d(nm),並利用以下式子進行計算。此處,Nx為慢軸方向上的折射率,Ny為快軸方向上的折射率,滿足Nx>Ny。
Rth={(Nx+Ny)/2-Nz}×d(nm)
<溶媒含量>
(熱重-示差熱(TG-DTA)測定)
使用TG-DTA的測定裝置(「TG/DTA6300」,日立高科技科學(Hitachi High-Tech Science)公司製造),測定光學膜的殘留溶媒量。
自光學膜取得約20 mg的試樣。對該試樣,以10℃/分鐘的升溫速度自室溫升溫到120℃,於120℃下保持5分鐘後,一邊以10℃/分鐘的升溫速度升溫(加熱)到400℃,一邊測定試樣的質量變化。
根據TG-DTA測定結果,依照下述式(1),算出自120℃至250℃的質量減少率S(質量%)。
S(質量%)=100-(W1/W0)×100 (1)
〔式(1)中,W0是於120℃下保持5分鐘後的試樣的質量,W1是250℃下的試樣的質量〕
將所算出的質量減少率S設為光學膜中的殘留溶媒量S(質量%)。
<厚度>
光學膜的厚度是使用接觸式的數位厚度計(三豐(Mitutoyo)公司製造)以n=3進行測定。
<黏度>
清漆的黏度是使用E型黏度計(「HBDV-II+P CP」 博勒飛(Brook Field)公司製造)。以清漆0.6 cc為試樣,於25℃、轉數3 rpm的條件下測定黏度。
<最大高度粗糙度Rz>
使用基恩士(Keyence)(股)製造的雷射位移計CL-3050與感測頭CL-PT010。對於10 cm×10 cm的光學膜,以測定寬度1 cm對膜的表背面隨機進行掃描來進行測量。對各面測定5處(共計10次),將其平均值設為Rz。
<外觀評價>
於螢光燈下,觀察光學膜的表面凹凸等外觀,按照以下基準進行判定。
(評價基準)
○…未確認到表面凹凸等外觀異常。
△…稍微確認到表面凹凸等外觀異常。
×…明確確認到表面凹凸等外觀異常。
[合成例1:聚醯亞胺系樹脂的製備]
藉由國際公開第2019/156717號中記載的方法,製造包含源自6FDA的構成單元與源自1,4-DAB的構成單元的聚醯亞胺系樹脂(6FDA-DAB)。
[光學膜的製造]
(實施例1)
將合成例1中所獲得的聚醯亞胺以固體成分濃度成為15質量%的方式溶解於γ-丁內酯[GBL(每單位面積的吸濕速度:28質量%/h·cm
2,Vs:0.0009質量%/分鐘)]中。作為UVA,添加2 phr的斯密索博(Sumisorb)340,製備聚醯亞胺系清漆(清漆黏度為26 Pa·s)。使用設置於潔淨室內(23℃,50%RH)的塗佈機,利用敷料器將所述聚醯亞胺系清漆塗佈於PET基板上,結束塗膜的形成後,10秒後開始於140℃下的乾燥,保持該狀態,加熱10分鐘。自PET基材剝離膜後,進而使用烘箱於200℃下加熱30分鐘,獲得寬度30 cm、厚度25 μm的聚醯亞胺系膜。將結果示於表2中。
(實施例2)
除了使用二甲基乙醯胺[DMAc(每單位面積的吸濕速度:40質量%/h·cm
2),Vs:0.0013質量%/分鐘]作為溶媒以外,與實施例1同樣地進行,製造厚度25 μm的光學膜。將結果示於表2中。
(比較例1)
除了將自結束塗膜的形成至開始於140℃下的乾燥為止的時間設為120秒以外,與實施例1同樣地進行,製造厚度25 μm的光學膜。將結果示於表2中。
(比較例2)
除了將自結束塗膜的形成至開始於140℃下的乾燥為止的時間設為120秒以外,與實施例2同樣地進行,製造厚度25 μm的光學膜。將結果示於表2中。
[表1]
溶媒 | 每單位面積的 吸濕速度 [質量%/h·cm 2] | Vs [質量%/分鐘] | 0.0018/Vs | T [分鐘] | ||
實施例1 | GBL | 28 | 0.0009 | 2.0 | 0.17 | |
實施例2 | DMAc | 40 | 0.0013 | 1.4 | 0.17 | |
比較例1 | GBL | 28 | 0.0009 | 2.0 | 2.00 | |
比較例2 | DMAc | 40 | 0.0013 | 1.4 | 2.00 |
[表2]
Tg [℃] | 光透過率[%] | 拉伸強度 [MPa] | Rth [nm] | 溶媒含量 [質量%] | Rz [μm] | 外觀 特性 | ||
350 nm | 500 nm | |||||||
實施例1 | 181 | 1.2 | 90.5 | 91 | 54.6 | 1.2 | 0.4 | 〇 |
實施例2 | 182 | 1.4 | 90.4 | 90 | 52.1 | 1.2 | 0.3 | 〇 |
比較例1 | 181 | 1.2 | 90.3 | 89 | 53.5 | 1.2 | 25 | × |
比較例2 | 180 | 1.4 | 90.4 | 90 | 54.0 | 1.3 | 19 | △ |
如表2所示般,確認到:藉由實施例的製造方法製造的光學膜的膜的表面平滑,外觀良好。相對於此,確認到:藉由比較例的方法製造的光學膜於膜的外觀看到凹凸,外觀不良。
無
無
Claims (16)
- 如請求項1所述的方法,其中所述溶媒含有選自由二甲基乙醯胺、γ-丁內酯、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲醯胺及二甲基亞碸所組成的群組中的至少一種。
- 如請求項1或請求項2所述的方法,其中所述光學膜的玻璃轉移溫度Tg超過180℃。
- 如請求項1至請求項3中任一項所述的方法,其中所述光學膜的350 nm中的光透過率為10%以下。
- 如請求項1至請求項4中任一項所述的方法,其中所述光學膜的500 nm中的光透過率為90%以上。
- 如請求項1至請求項5中任一項所述的方法,其中所述光學膜的拉伸強度超過86 MPa。
- 一種光學膜,含有聚醯亞胺系樹脂,所述光學膜中,所述聚醯亞胺系樹脂含有源自脂肪族系二胺的構成單元,所述光學膜的至少一面的由日本工業標準B-0601:2013定義的最大高度粗糙度Rz為2.0 μm以下。
- 一種光學膜,含有聚醯亞胺系樹脂,所述光學膜中,所述聚醯亞胺系樹脂含有源自脂肪族系二胺的構成單元,所述光學膜的未與基材相接的面的由日本工業標準B-0601:2013定義的最大高度粗糙度Rz為2.0 μm以下。
- 如請求項7或請求項8所述的光學膜,其中厚度相位差Rth為100 nm以下。
- 如請求項7至請求項9中任一項所述的光學膜,其中溶媒含量相對於光學膜的質量而為3.0質量%以下。
- 如請求項11或請求項12所述的光學膜,其中所述聚醯亞胺系樹脂包含氟原子。
- 一種柔性顯示裝置,包括如請求項7至請求項13中任一項所述的光學膜。
- 如請求項14所述的柔性顯示裝置,進而包括偏光板。
- 如請求項14或請求項15所述的柔性顯示裝置,進而包括觸控感測器。
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